ป้องกันช่องโหว่ในการเขียนสคริปต์ข้ามเว็บไซต์ตาม DOM ด้วยประเภทที่เชื่อถือได้

Krzysztof Kotowicz

การเขียนสคริปต์ข้ามเว็บไซต์ที่อิงตาม DOM (DOM XSS) เกิดขึ้นเมื่อข้อมูลจากแหล่งที่มาที่ผู้ใช้ควบคุม (เช่น ชื่อผู้ใช้หรือ URL เปลี่ยนเส้นทางที่นำมาจากส่วนย่อย URL) ไปถึงปลายทาง ซึ่งเป็นฟังก์ชัน เช่น eval() หรือตัวตั้งค่าพร็อพเพอร์ตี้ เช่น .innerHTML ที่สามารถเรียกใช้โค้ด JavaScript ที่กำหนดเองได้

DOM XSS เป็นหนึ่งในช่องโหว่ด้านความปลอดภัยของเว็บที่พบบ่อยที่สุด และทีมพัฒนาอาจเผลอใส่ช่องโหว่นี้ลงในแอป Trusted Types ช่วยให้คุณมี เครื่องมือในการเขียน ตรวจสอบความปลอดภัย และทำให้แอปพลิเคชันปราศจากช่องโหว่ DOM XSS โดยทำให้ฟังก์ชัน Web API ที่เป็นอันตรายมีความปลอดภัยโดยค่าเริ่มต้น Trusted Types พร้อมให้บริการเป็น polyfill สำหรับเบราว์เซอร์ที่ยังไม่รองรับ

ฉากหลัง

DOM XSS เป็นช่องโหว่ด้านความปลอดภัยบนเว็บที่พบได้บ่อยและอันตรายที่สุดมาเป็นเวลาหลายปี

Cross-Site Scripting มี 2 ประเภท ช่องโหว่ XSS บางอย่างเกิดจากโค้ดฝั่งเซิร์ฟเวอร์ที่สร้างโค้ด HTML ที่ประกอบเป็นเว็บไซต์อย่างไม่ปลอดภัย ส่วนสาเหตุอื่นๆ เกิดขึ้นที่ไคลเอ็นต์ ซึ่งโค้ด JavaScript เรียกฟังก์ชันที่เป็นอันตรายพร้อมเนื้อหาที่ผู้ใช้ควบคุม

หากต้องการป้องกัน XSS ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ อย่าสร้าง HTML โดยการต่อสตริง ให้ใช้ไลบรารีการสร้างเทมเพลตที่มีการหลีกเลี่ยงโดยอัตโนมัติตามบริบทที่ปลอดภัยแทน พร้อมกับนโยบายความปลอดภัยของเนื้อหาตาม Nonce เพื่อลดข้อบกพร่องเพิ่มเติม

ตอนนี้เบราว์เซอร์ยังช่วยป้องกัน XSS ที่อิงตาม DOM ฝั่งไคลเอ็นต์ได้ด้วยการใช้ Trusted Types

ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ API

Trusted Types ทำงานโดยการล็อกฟังก์ชัน Sink ที่มีความเสี่ยงต่อไปนี้ คุณอาจคุ้นเคยกับฟีเจอร์บางอย่างอยู่แล้ว เนื่องจากผู้ให้บริการเบราว์เซอร์และเฟรมเวิร์กของเว็บได้แนะนำให้คุณหลีกเลี่ยงการใช้ฟีเจอร์เหล่านี้ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัย

• การจัดการสคริปต์:
  <script src> และการตั้งค่าเนื้อหาข้อความของ <script> องค์ประกอบ
• การสร้าง HTML จากสตริง
  • innerHTML
  • outerHTML
  • insertAdjacentHTML
  • <iframe> srcdoc
  • document.write
  • document.writeln
  • DOMParser.parseFromString
• การเรียกใช้เนื้อหาปลั๊กอิน
  • <embed src>
  • <object data>
  • <object codebase>
• การคอมไพล์โค้ด JavaScript รันไทม์
  • eval
  • setTimeout
  • setInterval
  • new Function()

Trusted Types กำหนดให้คุณต้องประมวลผลข้อมูลก่อนส่งไปยังฟังก์ชัน Sink เหล่านี้ การใช้เฉพาะสตริงจะล้มเหลว เนื่องจากเบราว์เซอร์ไม่ทราบ ว่าข้อมูลเชื่อถือได้หรือไม่

anElement.innerHTML  = location.href;

หากต้องการระบุว่ามีการประมวลผลข้อมูลอย่างปลอดภัย ให้สร้างออบเจ็กต์พิเศษ ซึ่งก็คือ Trusted Type

anElement.innerHTML = aTrustedHTML;
  

Trusted Types ช่วยลดพื้นผิวการโจมตี DOM XSS ของแอปพลิเคชันได้อย่างมาก ซึ่งจะช่วยลดความซับซ้อนในการตรวจสอบความปลอดภัย และช่วยให้คุณบังคับใช้ การตรวจสอบความปลอดภัยตามประเภทที่ทำเมื่อคอมไพล์ Lint หรือจัดกลุ่มโค้ด ในรันไทม์ในเบราว์เซอร์ได้

วิธีใช้ประเภทที่เชื่อถือได้

เตรียมพร้อมสำหรับรายงานการละเมิดนโยบายความปลอดภัยของเนื้อหา

คุณสามารถติดตั้งใช้งานเครื่องมือรวบรวมรายงาน เช่น reporting-api-processor หรือ go-csp-collector แบบโอเพนซอร์ส หรือใช้เครื่องมือที่เทียบเท่าในเชิงพาณิชย์ นอกจากนี้ คุณยังเพิ่มการบันทึกที่กำหนดเองและแก้ไขข้อบกพร่องของการละเมิดในเบราว์เซอร์ได้โดยใช้ ReportingObserver ดังนี้

const observer = new ReportingObserver((reports, observer) => {
    for (const report of reports) {
        if (report.type !== 'csp-violation' ||
            report.body.effectiveDirective !== 'require-trusted-types-for') {
            continue;
        }

        const violation = report.body;
        console.log('Trusted Types Violation:', violation);

        // ... (rest of your logging and reporting logic)
    }
}, { buffered: true });

observer.observe();

หรือโดยการเพิ่ม Listener เหตุการณ์

document.addEventListener('securitypolicyviolation',
    console.error.bind(console));

เพิ่มส่วนหัว CSP ที่รายงานเท่านั้น

เพิ่มส่วนหัวการตอบกลับ HTTP ต่อไปนี้ลงในเอกสารที่ต้องการย้ายข้อมูลไปยัง Trusted Types

Content-Security-Policy-Report-Only: require-trusted-types-for 'script'; report-uri //my-csp-endpoint.example

ตอนนี้ระบบจะรายงานการละเมิดทั้งหมดไปยัง //my-csp-endpoint.example แต่เว็บไซต์จะยังคงทำงานต่อไป ส่วนถัดไปจะอธิบายวิธีการทำงานของ //my-csp-endpoint.example

ระบุการละเมิด Trusted Type

นับจากนี้ไป ทุกครั้งที่ประเภทที่เชื่อถือได้ตรวจพบการละเมิด เบราว์เซอร์จะส่งรายงานไปยัง report-uri ที่กำหนดค่าไว้ เช่น เมื่อแอปพลิเคชัน ส่งสตริงไปยัง innerHTML เบราว์เซอร์จะส่งรายงานต่อไปนี้

{
"csp-report": {
    "document-uri": "https://my.url.example",
    "violated-directive": "require-trusted-types-for",
    "disposition": "report",
    "blocked-uri": "trusted-types-sink",
    "line-number": 39,
    "column-number": 12,
    "source-file": "https://my.url.example/script.js",
    "status-code": 0,
    "script-sample": "Element innerHTML <img src=x"
}
}

ข้อความนี้ระบุว่าใน https://my.url.example/script.js ที่บรรทัด 39 มีการเรียก innerHTML ด้วยสตริงที่ขึ้นต้นด้วย <img src=x ข้อมูลนี้จะช่วยให้คุณ จำกัดส่วนของโค้ดที่อาจทำให้เกิด DOM XSS และต้องเปลี่ยนแปลง

แก้ไขการละเมิด

การแก้ไขการละเมิด Trusted Types ทำได้ 2 วิธี คุณสามารถนำโค้ดที่เป็นปัญหาออก ใช้ไลบรารี สร้างนโยบายประเภทที่เชื่อถือได้ หรือสร้างนโยบายเริ่มต้นเป็นทางเลือกสุดท้าย

เขียนโค้ดที่เป็นปัญหาใหม่

โค้ดที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดอาจไม่จำเป็นอีกต่อไป หรืออาจเขียนใหม่ได้โดยไม่ต้องใช้ฟังก์ชันที่ทำให้เกิดการละเมิด

el.textContent = '';
const img = document.createElement('img');
img.src = 'xyz.jpg';
el.appendChild(img);

el.innerHTML = '<img src=xyz.jpg>';

ใช้ไลบรารี

ไลบรารีบางรายการสร้าง Trusted Types ที่คุณส่งไปยังฟังก์ชัน Sink ได้อยู่แล้ว เช่น คุณสามารถใช้ DOMPurify เพื่อล้างข้อมูลโค้ด HTML โดยนำเพย์โหลด XSS ออก

import DOMPurify from 'dompurify';
el.innerHTML = DOMPurify.sanitize(html, {RETURN_TRUSTED_TYPE: true});

DOMPurify รองรับ Trusted Types และส่งกลับ HTML ที่ผ่านการล้างข้อมูลซึ่งห่อหุ้มไว้ในออบเจ็กต์ TrustedHTML เพื่อให้เบราว์เซอร์ ไม่สร้างการละเมิด

สร้างนโยบาย Trusted Types

ในบางครั้ง คุณอาจนำโค้ดที่ทำให้เกิดการละเมิดออกไม่ได้ และไม่มีไลบรารีที่จะล้างค่าและสร้าง Trusted Type ให้คุณ ในกรณีดังกล่าว คุณสามารถสร้างออบเจ็กต์ประเภทที่เชื่อถือได้ด้วยตนเอง

ก่อนอื่นให้สร้างนโยบาย นโยบายคือโรงงานสำหรับ Trusted Types ที่บังคับใช้กฎความปลอดภัยบางอย่างกับอินพุตของตน

if (window.trustedTypes && trustedTypes.createPolicy) { // Feature testing
  const escapeHTMLPolicy = trustedTypes.createPolicy('myEscapePolicy', {
    createHTML: string => string.replace(/\</g, '&lt;')
  });
}

โค้ดนี้สร้างนโยบายชื่อ myEscapePolicy ซึ่งสร้างออบเจ็กต์ TrustedHTML ได้โดยใช้ฟังก์ชัน createHTML() กฎที่กำหนดจะหลีกเลี่ยงอักขระ < ใน HTML เพื่อป้องกันการสร้างองค์ประกอบ HTML ใหม่

ใช้นโยบายดังนี้

const escaped = escapeHTMLPolicy.createHTML('<img src=x onerror=alert(1)>');
console.log(escaped instanceof TrustedHTML);  // true
el.innerHTML = escaped;  // '&lt;img src=x onerror=alert(1)>'

ใช้นโยบายเริ่มต้น

ในบางครั้ง คุณอาจเปลี่ยนโค้ดที่เป็นปัญหาไม่ได้ เช่น หากโหลดไลบรารีของบุคคลที่สามจาก CDN ในกรณีนี้ ให้ใช้นโยบายเริ่มต้นดังนี้

if (window.trustedTypes && trustedTypes.createPolicy) { // Feature testing
  trustedTypes.createPolicy('default', {
    createHTML: (string, sink) => DOMPurify.sanitize(string, {RETURN_TRUSTED_TYPE: true})
  });
}

ระบบจะใช้นโยบายที่ชื่อ default ทุกที่ที่มีการใช้สตริงใน Sink ที่ยอมรับเฉพาะประเภทที่เชื่อถือได้

เปลี่ยนไปใช้การบังคับใช้นโยบายรักษาความปลอดภัยเนื้อหา

เมื่อแอปพลิเคชันไม่ละเมิดนโยบายอีกต่อไป คุณจะเริ่มบังคับใช้ Trusted Types ได้โดยทำดังนี้

Content-Security-Policy: require-trusted-types-for 'script'; report-uri //my-csp-endpoint.example

ตอนนี้ไม่ว่าเว็บแอปพลิเคชันจะซับซ้อนเพียงใด สิ่งเดียวที่อาจทำให้เกิดช่องโหว่ DOM XSS คือโค้ดในนโยบายข้อใดข้อหนึ่ง และคุณสามารถเพิ่มความปลอดภัยได้มากขึ้นด้วยการจำกัดการสร้างนโยบาย

อ่านเพิ่มเติม

• GitHub ของ Trusted Types
• ฉบับร่างข้อกำหนดของ W3C
• คำถามที่พบบ่อย
• การผสานรวม